(57)【要約】  筒状曲面の一部からなる凹面を有し、該凹面が反射面である偏向機能を有する光学素子を用いて光源からの光を導波路に結合させる。
2012014594.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
筒状曲面の一部からなる凹面を有し、該凹面が反射面であることを特徴とする光学素子。
【請求項２】
前記凹面は円筒状曲面の一部からなることを特徴とする請求項１に記載の光学素子。
【請求項３】
前記凹面は略楕円筒状曲面の一部からなることを特徴とする請求項１に記載の光学素子。
【請求項４】
前記凹面に反射膜が形成されたことを特徴とする請求項１から３の何れか一項に記載の光学素子。
【請求項５】
請求項１から４の何れか一項に記載の光学素子の製造方法であって、
前記凹面の反転形状を有する金型により前記凹面が転写形成されることを特徴とする製造方法。
【請求項６】
請求項１から４の何れか一項に記載の光学素子の製造方法であって、
板状の基板を基に作製され、前記凹面は前記基板に直接加工により形成されることを特徴とする製造方法。
【請求項７】
前記直接加工は、ダイシングによる加工、またはエッチングによる加工であることを特徴とする請求項６に記載の製造方法。
【請求項８】
請求項１から４の何れか一項に記載の光学素子の製造方法であって、
前記筒状曲面の軸方向に沿った方向から見た場合の前記光学素子と相似形の母材を前記軸方向に線引き加工する工程を含むことを特徴とする製造方法。
【請求項９】
請求項５から８の何れか一項に記載の製造方法を用いて製造されたことを特徴とする光学素子。
【請求項１０】
光源と、該光源からの出射光を磁気記録媒体上に照射する導波路と、前記光源と前記導波路とを搭載したスライダと、を有する光アシスト磁気記録ヘッドであって、
請求項１から４、及び９の何れか一項に記載の光学素子を用いて前記光源からの出射光を反射させて前記導波路に結合させることを特徴とする光アシスト磁気記録ヘッド。
【請求項１１】
前記光源と前記スライダとの間に前記光源を保持する保持手段を有することを特徴とする請求項１０に記載の光アシスト磁気記録ヘッド。
【請求項１２】
前記保持手段は更に前記光学素子を保持することを特徴とする請求項１１に記載の光アシスト磁気記録ヘッド。
【請求項１３】
請求項１０から１２の何れか一項に記載の光アシスト磁気記録ヘッドを搭載したことを特徴とする磁気記録装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は光源からの光を平面導波路に結合させる光学素子、該光学素子を製造する製造方法、該光学素子を用いた光アシスト磁気記録ヘッド、及び磁気記録装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
ハードディスク装置の磁気記録密度を上げる方式として、光アシスト方式が活発に研究されている。この光アシスト方式とは、光スポットの熱によりメディアを加熱して記録層の保磁力を低下させ、外部磁界により記録情報に応じた磁区方向に制御して磁気記録を行うものである。【０００３】
従って、記録密度を向上させる上では、メディアを加熱するための光スポットを如何に微小化するかが重要なポイントとなる。【０００４】
光スポットを微小化する点に関しては、数十ｎｍのスポットサイズを実現できる近接場光の技術を採用する方向に固まってきた。【０００５】
近接場光を発生させる手法としては、光源からの光を、導波路を経由してプラズモンプローブに照射し、プラズモンプローブから近接場光を発生させる方法が主流となりつつある。具体的には、ヘッドに設けられたスライダに磁気記録再生部（磁気ヘッド部）と共に導波路を半導体プロセスで積層させ、導波路のメディア側の出射端近辺にプラズモンプローブを形成し、光源からの光を導波路経由でプラズモンプローブに照射することにより近接場光を発生させる。【０００６】
このように近接場光を発生させる手法においては、光源からの光を導波路に結合させる結合光学系の構成が課題となる。【０００７】
結合光学系の一つとして、半導体レーザから出射した光を偏向すると共に集光して導波路に結合させるスライダ上に配置された結合光学系がある（例えば、特許文献１参照）。【０００８】
図１９は、特許文献１に記載の光アシスト磁気記録ヘッドの模式図である。【０００９】
特許文献１に記載の光アシスト磁気記録ヘッドは、半導体レーザ５０、スライダ５５、結合光学系５４、導波路５６を有する。【００１０】
半導体レーザ５０は、基板５２、積層部５３を有し、スライダ５５上に実装されている。活性層５１はレーザ光を出射する。【００１１】
結合光学系５４としては、活性層５１の端面から出射したレーザ光を反射集光させ、導波路５６に結合させる２次元集光素子としての非球面ミラーが記載されている。【００１２】
ここで、活性層５１は発光時に発熱するので、スライダへの放熱の目的で、積層部５３がスライダに接触されていることが望ましい。この場合、活性層５１の端面から出射したレーザ光の光軸はスライダの半導体レーザが実装されている面より数μｍの距離に近接することとなる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１３】
【特許文献１】特開２００３−４５００４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１４】
特許文献１に記載の結合光学系５４において、結合光学系である非球面ミラーはガラスから成り、入射面から光をその内部に透過させ、反射膜が成膜された非球面ミラー部で内面反射させると共に集光させて出射面より出射している。従って、光軸と非球面ミラーの交点から導波路入射端（集光点）までの距離は活性層の中心からスライダの半導体レーザ実装面までの距離と同等の長さとなり、非球面ミラーの大きさが数μｍ〜数十μｍと極めて小さくなってしまい、製造が困難となる。【００１５】
また、光源から集光照射する光のスポットを導波路５６の入射端に位置合わせする必要がある。導波路５６の入射端の幅は数μｍと非常に小さく、光のスポットと入射端の相対的な位置調整が非常に難しく、この調整を互いに直交する２方向に対して行う必要があるため工数が大幅にかかってしまう。【００１６】
また、非球面ミラーは、入射面、反射面、出射面の３面を有しており、光量損失が大きくなる。例えば、入射面や出射面の透過率が９９％とし、反射面の反射率が９９％であるとしても、３面の光量損失を累計すると３％にも達してしまう。光源の出射光量を増加させてかかる光量損失を補うとすると、光源における消費電力の増大、発熱増加と言う新たな問題が生じる。【００１７】
本発明はこのような状況に鑑みてなされたものであって、光量損失が少なく製造が容易な光学素子、かかる光学素子を大量に再現性よく材質を選ばずに製造する製造方法、かかる光学素子を用いた低消費電力で組立容易な光アシスト磁気記録ヘッド、及びかかる光アシスト磁気記録ヘッドを用いた低消費電力で製造容易な磁気記録装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１８】
前述の目的は、下記に記載する発明により達成される。【００１９】
請求項１記載の発明は、光学素子において、
筒状曲面の一部からなる凹面を有し、該凹面が反射面であることを特徴とする。【００２０】
請求項２記載の発明は、請求項１記載の光学素子において、
前記凹面は円筒状曲面の一部からなることを特徴とする。【００２１】
請求項３記載の発明は、請求項１に記載の光学素子において、
前記凹面は略楕円筒状曲面の一部からなることを特徴とする。【００２２】
請求項４記載の発明は、請求項１から３の何れか一項に記載の光学素子において、
前記凹面に反射膜が形成されたことを特徴とする。【００２３】
請求項５記載の発明は、請求項１から４の何れか一項に記載の光学素子の製造方法であって、
前記凹面の反転形状を有する金型により前記凹面が転写形成されることを特徴とする。【００２４】
請求項６記載の発明は、請求項１から４の何れか一項に記載の光学素子の製造方法であって、
板状の基板を基に作製され、前記凹面は前記基板に直接加工により形成されることを特徴とする。【００２５】
請求項７記載の発明は、請求項６に記載の製造方法において、
前記直接加工は、ダイシングによる加工、またはエッチングによる加工であることを特徴とする。【００２６】
請求項８記載の発明は、請求項１から４の何れか一項に記載の光学素子の製造方法であって、
前記筒状曲面の軸方向に沿った方向から見た場合の前記光学素子と相似形の母材を前記軸方向に線引き加工する工程を含むことを特徴とする。【００２７】
請求項９記載の発明は、光学素子において、
請求項５から８の何れか一項に記載の製造方法を用いて製造されたことを特徴とする。【００２８】
請求項１０記載の発明は、
光源と、該光源からの出射光を磁気記録媒体上に照射する導波路と、前記光源と前記導波路とを搭載したスライダと、を有する光アシスト磁気記録ヘッドであって、
前記１から４、及び９の何れか一項に記載の光学素子を用いて前記光源からの出射光を反射させて前記導波路に結合させることを特徴とする。【００２９】
請求項１１記載の発明は、請求項１０に記載の光アシスト磁気記録ヘッドにおいて、
前記光源と前記スライダとの間に前記光源を保持する保持手段を有することを特徴とする。【００３０】
請求項１２記載の発明は、請求項１１に記載の光アシスト磁気記録ヘッドにおいて、
前記保持手段は更に前記光学素子を保持することを特徴とする。【００３１】
請求項１３記載の発明は、磁気記録装置において、
請求項１０から１２の何れか一項に記載の光アシスト磁気記録ヘッドを搭載したことを特徴とする。
【発明の効果】
【００３２】
光量損失が少なく製造が容易な光学素子、かかる光学素子を大量に再現性よく材質を選ばずに製造する製造方法、かかる光学素子を用いた低消費電力で組立容易な光アシスト磁気記録ヘッド、及びかかる光アシスト磁気記録ヘッドを用いた低消費電力で製造容易な磁気記録装置を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【００３３】
【図１】光アシスト磁気記録装置の概略構成例を示す斜視図である。
【図２】光アシスト磁気記録ヘッドの概略断面図である。
【図３】１次元集光光学素子９Ｂの斜視図である。
【図４】１次元集光光学素子９Ｂの反射面１３が略楕円の一部からなるシリンドリカル面である場合の反射面１３の作用を説明する図である。
【図５】略楕円面が、１次元集光光学素子９Ｂにおける反射面１３に相当することを示す模式図である。
【図６】ミラー型集光機能を有するプラナーソリッドイマージョンミラー（ＰＳＩＭ）を有する平面導波路８ａの具体例である。
【図７】テーパ型集光機能を有する平面導波路８ｂの具体例である。
【図８】ｙ方向から光アシスト磁気記録ヘッド３の平面導波路８ａを見た模式図である。
【図９】射出成形法やガラスモールド法、またはインプリント法において採用できる金型の主要部であるコア２０の一例である。
【図１０Ａ】１次元集光光学素子９Ｂの製造過程の例を示す模式図である。
【図１０Ｂ】１次元集光光学素子９Ｂの製造過程の例を示す模式図である。
【図１０Ｃ】１次元集光光学素子９Ｂの製造過程の例を示す模式図である。
【図１０Ｄ】１次元集光光学素子９Ｂの製造過程の例を示す模式図である。
【図１１Ａ】フォトリソグラフィー加工法の模式図である。
【図１１Ｂ】フォトリソグラフィー加工法の模式図である。
【図１１Ｃ】フォトリソグラフィー加工法の模式図である。
【図１１Ｄ】フォトリソグラフィー加工法の模式図である。
【図１１Ｅ】フォトリソグラフィー加工法の模式図である。
【図１１Ｆ】フォトリソグラフィー加工法の模式図である。
【図１２Ａ】フォトリソグラフィー加工法を用いたグレースケールマスク３４の作製法の模式図である。
【図１２Ｂ】フォトリソグラフィー加工法を用いたグレースケールマスク３４の作製法の模式図である。
【図１２Ｃ】フォトリソグラフィー加工法を用いたグレースケールマスク３４の作製法の模式図である。
【図１２Ｄ】フォトリソグラフィー加工法を用いたグレースケールマスク３４の作製法の模式図である。
【図１３Ａ】エッチングを主体とするフォトリソグラフィー加工法の模式図である。
【図１３Ｂ】エッチングを主体とするフォトリソグラフィー加工法の模式図である。
【図１３Ｃ】エッチングを主体とするフォトリソグラフィー加工法の模式図である。
【図１３Ｄ】エッチングを主体とするフォトリソグラフィー加工法の模式図である。
【図１３Ｅ】エッチングを主体とするフォトリソグラフィー加工法の模式図である。
【図１３Ｆ】エッチングを主体とするフォトリソグラフィー加工法の模式図である。
【図１３Ｇ】エッチングを主体とするフォトリソグラフィー加工法の模式図である。
【図１３Ｈ】エッチングを主体とするフォトリソグラフィー加工法の模式図である。
【図１３Ｉ】エッチングを主体とするフォトリソグラフィー加工法の模式図である。
【図１３Ｊ】エッチングを主体とするフォトリソグラフィー加工法の模式図である。
【図１４Ａ】ダイシングブレード８１を用いた加工法の模式図である。
【図１４Ｂ】ダイシングブレード８１を用いた加工法の模式図である。
【図１４Ｃ】ダイシングブレード８１を用いた加工法の模式図である。
【図１４Ｄ】ダイシングブレード８１を用いた加工法の模式図である。
【図１５Ａ】ダイシングブレード８１の先端の加工法を示す模式図である。
【図１５Ｂ】ダイシングブレード８１の先端の加工法を示す模式図である。
【図１５Ｃ】ダイシングブレード８１の先端の加工法を示す模式図である。
【図１６】線引き加工法の模式図である。
【図１７】光源部９Ａを保持する手段としてユニット基板６０を設けた模式図である。
【図１８Ａ】直方体に円筒面の反射面１３が形成された１次元集光光学素子９Ｂの概略図である。
【図１８Ｂ】直方体に円筒面の反射面１３が形成された１次元集光光学素子９Ｂの概略図である。
【図１９】特許文献１に記載の光アシスト磁気記録ヘッドの模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００３４】
以下、本発明に係る光学素子、それを備えた光アシスト式の磁気記録ヘッド及び磁気記録装置等を、図面を参照しつつ説明する。なお、実施の形態、具体例等の相互で同一の部分や相当する部分には同一の符号を付して重複説明を適宜省略する。
【００３５】
図１に、光アシスト磁気記録ヘッド３を搭載した磁気記録装置（例えばハードディスク装置）７の概略構成例を示す。この磁気記録装置７は、記録用のディスク（磁気記録媒体）２と、支軸５を支点として矢印ｍＡ方向（トラッキング方向）に回動可能に設けられたサスペンション４と、サスペンション４に取り付けられたトラッキング用のアクチュエータ６と、サスペンション４の先端部に取り付けられた光アシスト磁気記録ヘッド３と、ディスク２を矢印ｍＢ方向に回転させるモータ（不図示）と、を筐体１内に備えており、光アシスト磁気記録ヘッド３がディスク２上で浮上しながら相対的に移動しうるように構成されている（図２中の矢印ｍＣ方向にディスク２が移動する。）。
【００３６】
図２に、光アシスト磁気記録ヘッド３の概略構成例を断面図で示す。この光アシスト磁気記録ヘッド３は、ディスク２に対する情報記録に光を利用する微小光記録ヘッドであって、光源部９Ａ，スライダ１０，１次元集光光学素子９Ｂ等を備えている。
【００３７】
光源部９Ａは半導体レーザを有する。光源部９Ａは半導体レーザと、光ファイバ、光導波路、コリメートレンズ等の光学部品との組み合わせであってもよい。光源部９Ａを構成している半導体レーザから出射されるレーザ光の波長は、可視光から近赤外の波長（波長帯としては、０．６μｍから２μｍ程度であり、具体的な波長としては、６５０ｎｍ、７８０ｎｍ、８３０ｎｍ、１３１０ｎｍ、１５５０ｎｍなどが挙げられる）が好ましい。
【００３８】
スライダ１０はＡｌＴｉＣ材などから成る基板で構成されており、ディスク２の被記録部分の流入側から流出側にかけて順に（矢印ｍＣ方向）、磁気再生部８Ｃ，光アシスト部８Ａ及び磁気記録部８Ｂが、基板表面に積層状態で形成されている。尚、光アシスト部８Ａが磁気記録部８Ｂよりも流入側にあれば、この順番でなくても良い。
【００３９】
磁気記録部８Ｂは、ディスク２の被記録部分に対して磁気情報の書き込みを行う磁気記録素子から成っており、磁気再生部８Ｃは、ディスク２に記録されている磁気情報の読み取りを行う磁気再生素子から成っている。なお、光アシスト部８Ａ，磁気記録部８Ｂ及び磁気再生部８Ｃは、スライダ１０と一体に形成されているが、別体に構成されたものをスライダ１０に取り付けて構成してもよい。
【００４０】
光アシスト部８Ａは後述する平面導波路（図６，７参照）と不図示のプラズモンプローブで構成されている。平面導波路は光源からのレーザ光をディスク２側の出射端面に向かって集光してプラズモンプローブに照射する。プラズモンプローブはディスク２の被記録部分をスポット加熱するための近接場光を発生させる。
【００４１】
本発明の光学素子である１次元集光光学素子９Ｂは、円筒面状の凹面の反射面１３である反射ミラーを有することで、発散状態の入射光を偏向し、かつ１方向のみ集光する偏向光学素子である。
【００４２】
図３に１次元集光光学素子９Ｂの斜視図を示す。１次元集光光学素子９Ｂは、棒状の直方体の一部の稜線に円筒面状の反射面１３が形成された形状を有する。反射面１３は露出しており、表面反射ミラーとして機能する。反射ミラーは金、アルミなどの金属膜、誘電体多層膜の反射膜等で形成することができる。表面反射ミラーであるため入射面、出射面が無く、光量損失を低減する事ができる。反射面１３は凹状の円筒面であるため曲率を持った方向のみ集光機能を有する。集光機能が一次元であるので、集光された光は線状となり、光を結合する平面導波路の入射端面上での光の厳密な位置調整が１次元方向のみで済むため、２次元方向に集光する場合に比して、位置調整が格段に容易になる。棒状の直方体の一部の稜線に表面反射面となる円筒面状の反射面１３を形成するので、非常に小さなミラーであっても直方体自体の大きさを比較的大きくする事ができため容易に作製できる。さらに光学素子のハンドリング性も確保でき、光アシスト磁気記録ヘッドの組立も容易となる。尚１次元集光光学素子の曲面部の形状は円に限るものではなく、楕円面など非球面の断面の一部から成るシリンドリカル面でも良い。１次元集光光学素子９Ｂについての詳細は後述する。
【００４３】
光源部９Ａから出射したレーザ光は、１次元集光光学素子９Ｂによって光アシスト部８Ａに導かれる。光アシスト部８Ａに入射したレーザ光は、光アシスト部８Ａ内の平面導波路を通って光アシスト磁気記録ヘッド３から出射する。
【００４４】
光アシスト部８Ａから出射したレーザ光が、微小な光スポットとしてディスク２に照射されると、ディスク２の被照射部分の温度が一時的に上昇してディスク２の保磁力が低下する。その保磁力の低下した状態の被照射部分に対して、磁気記録部８Ｂにより磁気情報が書き込まれる。
【００４５】
図３に示した１次元集光光学素子９Ｂを搭載した結合光学系の結合効率について数値例を用いて説明する。反射面１３の曲率半径を２０μｍ、光源部（半導体レーザ）９Ａの出射端から反射面１３までの光軸上の距離を１４．１３μｍ、反射面１３から像面（集光面）までの光軸上の距離を１５．３６μｍ、図２のｘ、ｙ方向の平面導波路のモードフィールド径を各々５μｍ、１μｍとし、光源部（半導体レーザ）９Ａの波長を０．７８５μｍ、放射角（半値全角）をｘ方向９．５°、ｚ方向（偏向後ｙ方向）２３°とする。レーザ光の強度分布をガウシアンとした場合、平面導波路との結合効率は６０．５％となり、光アシスト方式としては十分な結合効率が得られる。光源部（半導体レーザ）９Ａから出射されるレーザ光の強度分布はｚ方向に長円となっているため、この方向のみ集光するだけで十分な結合効率が得られる。尚、計算方法については『光デバイスのための光結合系の基礎と応用』（河野健治著、現代工学社）を参照した。
【００４６】
図４は、１次元集光光学素子９Ｂの反射面１３が略楕円の一部からなるシリンドリカル面である場合の反射面１３の作用を説明する図である。１７は略楕円面であり、反射面１３は略楕円面の一部の形状を有している。
【００４７】
１次元集光光学素子９Ｂは、光学的作用が１方向に限られるため、本明細書において「略楕円面」とは、１方向にのみパワーを有するシリンドリカル状の楕円面を意味する。
【００４８】
図４に示す略楕円面１７において、楕円の長軸ＬＸに対して垂直な２本の直線ＬＡ，ＬＢは２つの焦点Ｆ２，Ｆ１上にそれぞれ位置している。直線ＬＡと直線ＬＢとの間の部分のＬＸを境にした一方の曲面反射面１２ａが反射面１３に相当する。
【００４９】
従って、一方の焦点Ｆ２（光源部９Ａの射出端面）から出射して、曲面反射面１２ａでの反射により集光されたレーザ光は、すべて他方の焦点Ｆ１（平面導波路の入射端）に到達して光スポットを形成する。このように略楕円面１７の２つの焦点Ｆ１，Ｆ２の位置にレーザ光の入射位置と集光位置を設定することにより、集光される方向の収差の発生量を小さくすることができ、円筒面状の反射面１３よりも平面導波路との結合効率をより高める事が可能となる。例えば、反射面１３の数値例において、コーニック定数１．０００５３を入れ略楕円面とし、反射面１３から略楕円面での最良像面（集光面）までの光軸上の距離を１４．１５μｍとした場合には、結合効率は７０．６％となり、円筒面よりも約１．２倍向上させる事ができる。
【００５０】
図５は、１次元集光光学素子９Ｂにおける反射面１３が略楕円面１７に相当することを示す模式図である。
【００５１】
上記のように、光源部９Ａから出射したレーザ光を平面導波路に入射させるために、１次元集光光学素子９Ｂを設けると、その曲面反射面１２ａでの反射による偏向および集光により、平面導波路に対する結合効率を著しく向上させることがでる。また、集光方向に関して無収差での結合が可能となるため、より高い光利用効率を得ることができる。
【００５２】
次いで、図６と図７に、光アシスト部８Ａが有する平面導波路の具体例を示す。図６は、ミラー型集光機能を有するプラナーソリッドイマージョンミラー（ＰＳＩＭ）を有する平面導波路８ａの具体例である。図７は、テーパ型集光機能を有する平面導波路８ｂの具体例である。これらの平面導波路８ａ，８ｂに採用されている導波路構造は、いずれも基板上に高屈折率層８Ｈを積層し、その周りに低屈折率層８Ｌを積層することにより構成され、高屈折率層８Ｈと低屈折率層８Ｌとの境界面での反射作用によりレーザ光が集光される。
【００５３】
図６に示す平面導波路８ａでは、高屈折率層８Ｈと低屈折率層８Ｌとの境界面が、略楕円面の一部形状を成している。
【００５４】
図６に示す高屈折率層８Ｈと低屈折率層８Ｌとの境界面では、その屈折率差によって全反射を生じさせる構成としている。境界面は略楕円面の一部形状を成しているので、平面導波路８ａに発散光が入射すると、略楕円面の焦点位置で光源像が形成されることになる。つまり、平面導波路８ａでは全反射を利用したミラー効果によりレーザ光を１方向に集光して、微小な光スポットを形成することができる。
【００５５】
図７に示す平面導波路８ｂでは、高屈折率層８Ｈと低屈折率層８Ｌとの境界面が、直線状に形成されている。平面導波路８ｂには二つの境界面が形成されており、高屈折率層８Ｈに入射したレーザ光はこれら二つの境界面の間で繰り返し全反射され、出射端に進むにつれて次第にモードフィールド径が小さくなって行き、高屈折率層８Ｈの出射端で集光され、微小な光スポットを形成することができる。
【００５６】
上記のように光アシスト部８Ａに平面導波路８ａ，８ｂを用いれば、微小な光スポットを得ることができる。従って、よりエネルギー密度の高い光をプラズモンプローブに照射する事でき、近接場光の発生光量を増大する事が可能となる。
【００５７】
図２に示す光アシスト磁気記録ヘッド３では、１次元集光光学素子９Ｂが光源部９Ａと光アシスト部８Ａ内の平面導波路８ａ又は８ｂ（図６，図７）とを光学的に結合させ、かつ、光源部９Ａから出射したレーザ光を平面導波路８ａ，８ｂに入射させるために偏向させる構成になっている。図８は、ｙ方向から光アシスト磁気記録ヘッド３の平面導波路８ａを見た模式図である。光源部９Ａから平面導波路８ａに結合されたレーザ光は平面導波路８ａによりディスク２上に近接場光を発生させるように集光される。
【００５８】
以上説明した光アシスト磁気記録ヘッド３を搭載した磁気記録装置においては、半導体レーザから出射した光は偏向光学素子の反射面にてｙ方向の光軸がｙｚ面内で９０°折り返されてｚ方向に偏向されると共にｙｚ面内で集光され、平面導波路に入射される。一方、ｘ方向の光は集光されず広がった状態で導波路に入射し、例えば図６に示す略楕円反射面を持つ導波路にてｘ方向が導波路内にて集光される。導波路出射端ではｘ方向、ｙ方向ともに十分光が絞られた状態となり、導波路出射端面に形成された図示しないプラズモンプローブを照射し、プラズモンプローブから近接場光が発生する。この近接場光によりディスク２が加熱され、保磁力が低下し、磁気記録部８Ｂにて磁気情報が記録される。ディスク２が光アシスト磁気記録ヘッド３から移動し、冷却されると保磁力が回復し、磁気情報が保持される。
【００５９】
従って、高精度の位置調整を必要とせずに、高い光利用効率で微小な光スポットを得ることが可能となり、その光スポットを用いて高密度の情報記録を行うことが可能となる。
【００６０】
（１次元集光光学素子の製造方法）
［第１の製造方法］
１次元集光光学素子９Ｂは、例えば、射出成形法やガラスモールド法、またはインプリント法によって作製される。射出成型用の樹脂としては、熱可塑性樹脂であるポリカーボネイト（例えばＡＤ５５０３、帝人化学株式会社）や不透明な樹脂でもよい。インプリント製法用の樹脂としては、光硬化性樹脂であるＰＡＫ−０２（東洋合成工業株式会社）などが一例として挙げられる。
【００６１】
図９は、射出成形法やガラスモールド法、またはインプリント法において採用できる金型の主要部であるコア２０の一例である。コア２０には反射面１３に相当する略楕円曲面２１が形成されている。すなわち、凹面である反射面１３の反転形状を有する金型であるコア２０により反射面１３が転写形成される。コア２０は金属を切削することで作製することができる。
【００６２】
図１０は、１次元集光光学素子９Ｂの製造過程の例を示す模式図である。図１０Ａは、コア２０を用いて射出成形により作製した板状の成形品２２の一例である。コア２０をポジ形状とした場合に、ネガ形状の凹面である成形品２２が得られる。１次元集光光学素子９Ｂの反射面１３を二つ対向させて並べた曲面である曲面２３が凹面となって成形される。
【００６３】
図１０Ｂは、成形品２２の曲面２３に反射膜を成膜する方法を示す模式図である。反射膜の成膜には蒸着法やスパッタ法などの真空成膜法を用いる。同図は加熱蒸着法の例である。蒸着源２４を高周波などで過熱し、曲面２３を選択できるマスクＭを通して蒸発した金属を成膜する。尚、マスクＭを用いずに曲面２３が形成された面を全面成膜しても良い。
【００６４】
図１０Ｃは、図示しないダイシングソーを用いて成形品２２を１次元集光光学素子９Ｂの形状にカットする様子を示す模式図である。
【００６５】
ダイシングブレード２５は高速に回転し、カットライン２６に沿って自動ステージを用いて成形品２２を移動させてカットする。さらに、成形品２２を９０度回転させた後、カットライン２７に沿ってカットする。カットライン２７の一部は曲面２３の中央部分に相当する。
【００６６】
図１０Ｄは、このようにカットして作製された１次元集光光学素子９Ｂを表す。以上のように、射出成形法を用いて１次元集光光学素子９Ｂを作製することができる。なお、ガラスモールド法、またはインプリント法を用いる場合、コア２０と同様のコアを作製して成形品２２を得ることができる。得られた成形品２２から個別の１次元集光光学素子９Ｂを得る方法は上記と同様である。
【００６７】
［第２の製造方法］
１次元集光光学素子９Ｂは、ガラス基板やシリコン基板を基に、フォトリソグラフィー加工法を用いて直接加工を行って作製することも可能である。
【００６８】
図１１は、フォトリソグラフィー加工法の模式図である。以下、図１１を用いて、１次元集光光学素子９Ｂの作製法を説明する。
【００６９】
最初にガラス基板３１を用意する（図１１Ａ参照）。ガラスは後の工程においてドライでエッチングを行うので、不純物の少ない石英系などの材質が好ましい。ガラスは中性洗剤やアセトンなどの揮発性の溶剤中で、超音波洗浄装置を用いて洗浄することが好ましい。
【００７０】
次いで、ガラス基板３１上にネガ型フォトレジストをスピナーやロールコーターを用いて成膜し、フォトレジスト層３２が形成されたレジスト基板３３を作製する（図１１Ｂ参照）。フォトレジスト層３２の厚みは、ガラス基板３１をエッチングする量と、フォトレジスト層３２およびガラス基板３１のエッチング速度とで決定される。成膜後はベーキングにより溶剤を蒸発させる。なお、ディップコートを行ってもよい。
【００７１】
次いで、グレースケールマスク３４を用いて、フォトレジスト層３２にパターンを焼き付けるためにマスク密着露光する（図１１Ｃ参照）。グレースケールマスク３４とは、光の透過率に分布を有するフォトマスクのことを言う。本実施形態において採用するグレースケールマスク３４においては、透過率の高い部分と低い部分とが周期的に変化している。マスク密着露光を行うに際して図示しないアライナーを用いる。なお、ステッパを用いて露光を行ってもよい。グレースケールマスク３４の作製方法については後述する。マスク密着露光後にアルカリ溶液中に浸漬することでフォトレジスト層３２に対してウエットエッチングを行う。ウエットエッチングによりフォトレジスト層３２は、グレースケールマスク３４を透過した光のエネルギーの総量に反比例したエッチング量をみせることになる。従って、グレースケールマスク３４の透過率の分布を円筒面状にすることで、円筒面状の曲面３５を得ることができる（図１１Ｄ参照）。
【００７２】
次いで、マスク露光されたレジスト基板３３を、フォトレジスト層の面法線方向であってガラス基板３１の反対側からドライエッチングで異方性エッチングを行う（図１１Ｅ参照）。異方性エッチングとは、一方向に対してエッチングを行うことを言う。ドライエッチングとは、反応性の気体（エッチングガス）やイオン、ラジカルによって材料をエッチングする方法のことを言う。ドライエッチングで異方性エッチングを行うには、ＲＩＥ（Ｒｅａｃｔｉｖｅ  Ｉｏｎ  Ｅｔｃｈｉｎｇ）装置の採用が好ましい。
【００７３】
このように、フォトレジスト層３２の面法線方向であってガラス基板３１の反対側から異方性エッチングを行うと、フォトレジスト層３２からエッチングが開始され、ガラス基板３１にエッチング作用が及ぶ（図１１Ｆ参照）。フォトレジスト層３２には円筒面状の曲面３５が形成されているので、ガラス基板３１のフォトレジスト層３２側の面に円筒面状の曲面３６が形成されることとなる。なお、曲面３６の形状は、フォトレジスト層３２とガラス基板３１のエッチング速度比を、曲面３５の深さ方向に掛け合わせた形状になる。従って、フォトレジスト層３２とガラス基板３１のエッチング速度の比が所望の比になるようにレジストの種類とガラス基板の材質を選択することで、所望の深さ、形状を有する曲面３６を作製することができる。
【００７４】
曲面３６が形成されたガラス基板３１から個別の１次元集光光学素子９Ｂを得る方法は上記と同様である。
【００７５】
次いで、グレースケールマスク３４の作製法について説明する。図１２は、フォトリソグラフィー加工法を用いたグレースケールマスク３４の作製法の模式図である。
【００７６】
グレースケールマスク３４は、図１１で説明したフォトリソグラフィー加工法を利用して作製する。
【００７７】
最初に、ガラス基板４１上に部分透過膜４２が成膜され、部分透過膜４２上に断面が矩形状で紙面奥行き方向に延伸したフォトレジスト層４３が形成された基板４０を用意する（図１２Ａ）。ガラス基板４１は、エッチング耐性の強いものを採用する。部分透過膜とは、光は完全透過せず、かつ完全反射しない膜のことを言う。具体的には薄い金属膜等であり、例えば数ｎｍから数十ｎｍの厚みに堆積されたクロム膜、アルミ膜等である。
【００７８】
次いで、基板４０をフォトレジスト層４３の耐熱温度以上に保った恒温槽に入れる。耐熱温度以上の温度に晒されたフォトレジスト層４３は溶解され表面張力により断面が円状に変形する。冷却後、フォトレジスト層４３の形状は、断面が円状に固定される（図１２Ｂ）。
【００７９】
次いで、部分透過膜４２の面法線方向であってガラス基板４１の反対側から異方性エッチングを行うと、フォトレジスト層４３とフォトレジスト層４３が装荷されていない部分透過膜４２からエッチングが開始される（図１２Ｃ）。フォトレジスト層４３と、フォトレジスト層４３が装荷されていない部分透過膜４２を完全に除去すると部分透過膜４２自体がフォトレジスト層４３の形状を写された形状に加工される（図１２Ｄ）。部分透過膜４２の厚さにより透過率分布が変化するのでグレースケールマスクとして機能する。上記で説明したように、フォトレジスト層４３と部分透過膜４２のエッチング速度の比が所望の比になるようにフォトレジストの種類と部分透過膜４２の材質を選択することで、所望の透過率分布を有する曲面４５を作製することができる。
【００８０】
［第３の製造方法］
シリコン基板を基にシリコンという材料の特性を活かしてエッチングを主体とするフォトリソグラフィー加工法を用いて１次元集光光学素子９Ｂに直接加工を行って作製することも可能である。
【００８１】
図１３は、エッチングを主体とするフォトリソグラフィー加工法の模式図である。以下、図１３を用いて、１次元集光光学素子９Ｂの作製法を説明する。
【００８２】
最初に、シリコン基板７１上にチッ化膜（Ｓｉ３Ｎ４）７２と酸化シリコン膜（ＳｉＯ２）７３とをこの順に成膜する（図１３Ａ参照）。チッ化膜７２と酸化シリコン膜７３とは、各々の材料を蒸着やスパッタ等の真空成膜法を用いて成膜してもよい。また、チッ化膜７２の場合には、窒素雰囲気中でシリコンと反応させてもよい。
【００８３】
次いで、酸化シリコン膜７３上にポジ型フォトレジストをパターニングする（図１３Ｂ参照）。パターン７４は、第２の製造方法で説明した円筒面状の曲面３５を除いた部分に形成する。具体的には、酸化シリコン膜７３上にスピナーやロールコーターを用いてフォトレジスト膜を成膜し、マスクを用いて紫外線照射を行うことでフォトレジスト膜にパターンを焼き付け、アルカリ溶液でフォトレジスト膜を現像する。
【００８４】
次いで、作製されたレジストパターン７４をマスクとして酸化シリコン膜７３をエッチングしてパターニングする（図１３Ｃ参照）。酸化シリコン膜７３をエッチングするには例えばフッ化アンモニウム水溶液を用いる。
【００８５】
次いで、アルカリ溶液を用いてレジストパターン７４を除去する（図１３Ｄ参照）。
【００８６】
次いで、パターニングされた酸化シリコン膜７３をマスクとしてチッ化膜７２をエッチングしてパターニングする（図１３Ｅ参照）。チッ化膜７２をエッチングするには熱した燐酸を用いる。
【００８７】
次いで、フッ化アンモニウム水溶液を用いてパターニングされた酸化シリコン膜７３を除去する（図１３Ｆ参照）。
【００８８】
次いで、チッ化膜７２のパターンを用いてシリコンをエッチングする。シリコンのエッチングにおいては、エッチャントとして、硝酸とフッ酸と酢酸の混合液を用いる。
【００８９】
硝酸は水や亜硝酸（ＨＮＯ２）と反応して亜硝酸とホール（ｈ＋）を発生し、このホールがシリコンを酸化する。酸化されたＳｉＯ２がフッ酸によって溶解するという反応が生じる。
【００９０】
エッチング開始時にはシリコンの露出表面は平面であるが、チッ化膜７２のパターンが存在する部分はエッチングされないので、シリコンの露出表面とチッ化膜７２のパターンとの境界部分は、断面が略円状になるようにエッチングされていく。このエッチングの過程において、硝酸とフッ酸の比率の相違に応じて、次のような理由で、エッチング断面の形状が定まっていく。
【００９１】
エッチング液に曝されにくい形状の部分（例えばくぼみ）は反応で生成した亜硝酸が滞留するので、ホール（ｈ＋）を発生する反応が進む。従って、エッチング液に曝されにくい形状の部分のエッチング速度は相対的に速くなる。このことは、エッチング速度がエッチング対象の形状依存性を有することを示す。
【００９２】
また、硝酸が多いと、フッ酸が到達しやすい部分、すなわちエッチング液に曝されやすい形状の部分は速く溶解するが、エッチング液に曝されにくい形状の部分は亜硝酸が滞留して溶解が進まない。このため、エッチング液に曝されやすい形状の部分は丸い形状になりやすい。
【００９３】
このように、エッチング対象であるシリコンのエッチング速度は形状毎に異なり、かつ、硝酸とフッ酸の比率に依存することとなる。
【００９４】
このようなエッチング過程を示すことから、例えば、硝酸に対してフッ酸が多いフッ酸リッチな場合には、図１３Ｇに示すようなＶ字状のエッチング断面になりやすくなる。一方、フッ酸に対して硝酸が多い硝酸リッチな場合には、図１３Ｈに示すような円状のエッチング断面になりやすくなる。このような性質を利用し、硝酸とフッ酸の比率を適切に設定することで、図１３Ｉに示すような任意の非球面形状、すなわち所望の深さ、形状を有する曲面３６を作製することができる。
【００９５】
最後に、熱した燐酸を用いてチッ化膜７２をエッチングする（図１３Ｊ参照）。
【００９６】
曲面３６が形成されたシリコン基板７１から個別の１次元集光光学素子９Ｂを得る方法は上記と同様である。
【００９７】
［第４の製造方法］
１次元集光光学素子９Ｂは、ガラス、シリコンなどの半導体、そしてＳｉＯ２などの平板を基に、所望の先端形状をもつダイシング用のブレードを回転させて切削することにより、連続的な溝加工を行う直接加工により作製することも可能である。
【００９８】
以下、図１４，１５を用いて、１次元集光光学素子９Ｂの作製法を説明する。図１４は、ダイシングブレード８１を用いた加工法の模式図である。
【００９９】
ダイシングブレード８１は、ダイシングソー内のスピンドルモータ８３の回転軸にフランジ８２を用いて固定されている（図１４Ａ参照）。
【０１００】
ガラス基板８４は、図示しない両面粘着フィルムを用いてダイシングソーの図示しない加工テーブル上に固定されている。加工テーブルには図示しない３軸の自動移動機構が設けられ、図示しない制御装置を用いて制御されている。
【０１０１】
かかるダイシングソーを用いて、ダイシングブレード８１を高速回転させながら、ガラス基板８４の表面を切削して溝８５を加工する（図１４Ｂ参照）。切削対象はガラス基板だけでなく、シリコンなどの半導体、そしてＳｉＯ２などでもよい。ダイシングブレード８１の先端の断面形状は、作製したい曲面３６が二つ重なった形状であるようなものを採用する。ガラス基板８４の表面に曲面３６の形状に相当する溝８５が形成されるように、ダイシングブレード８１の先端を制御装置が制御する。
【０１０２】
曲面３６に相当する溝８５は、１次元集光光学素子９Ｂの大きさで決定される間隔をもって複数作製される（図１４Ｃ参照）。曲面３６に反射膜を成膜し、図示しないダイシングソーを用いてガラス基板８４を１次元集光光学素子９Ｂの形状にカットする。尚、図１４Ｄに示すように、一方向に連続して１次元集光光学素子９Ｂが配列されるようにカットした後に反射膜を成膜してもよい。このように製造することで、カット時に反射膜が曲面３６から剥離する事を防止できる。
【０１０３】
ところで、かかるダイシングブレード８１は次のように作製される。図１５は、ダイシングブレード８１の先端の加工法を示す模式図である。
【０１０４】
ダイシングブレード８１の先端形状は、ドレッサー８６を用いて加工する（図１５Ａ参照）。通常、ダイシングブレード８１は、電極上に砥粒を沈着させながらめっきする電鋳で作製されるので、その断面は四角形状になっている。そこで、ダイシングブレード８１の先端をドレッサー８６の片面をドレス面に円を描くように接触させることで、ダイシングブレード８１の先端を半円状に研磨する（図１５Ｂ参照）。次いで、他方の面を同様に研磨することで（図１５Ｃ参照）、先端の断面形状が所望の曲面を有するダイシングブレード８１を得ることができる。
【０１０５】
以上のような１次元集光光学素子９Ｂの製造方法のほかに、特開２００３−３３７２４５号に光ファイバアレイ用基板を線引き加工（延伸成形）法により製造する方法が開示されているが、母材を円筒面状の溝が複数平行に形成された形状とし、この母材を線引き加工して図１０Ａの形状と同じ物を作製してもよい。本発明の光学素子は円筒面状であるため、このような製造方法によっても作製が可能となる。また、図３に示す１次元集光光学素子９Ｂと相似形の母材を線引き加工して図１４Ｄの形状と同じ物を作製してもよい。具体的には、例えば図１６に示すように、反射面１３の含まれる筒状曲面の軸方向（１次元集光光学素子９Ｂの延在方向）から見た場合の１次元集光光学素子９Ｂと相似形の母材（例えばガラス母材）１００を加熱ヒータ１０１で加熱しつつ当該軸方向に延伸させ、カッタにより所定長さに切断することで、図１４Ｄと同形状の物を作製しても良い。このように１次元集光光学素子９Ｂと相似形の母材を線引き加工に用いる場合には、筒状の母材を線引き加工に用い、内周面から曲面３６（反射面１３）を得る場合と異なり、延伸後の部材を延伸方向に沿ってカットする手間を省くことができるため、１次元集光光学素子９Ｂの製造コストを低廉化することができる。
【０１０６】
尚、以上の説明では１次元光学素子の材質として光学材料を前提としていたが、表面反射光学素子であるため、金属、合金、セラミック等の不透明な非光学材料であっても良い。
【０１０７】
これまでの実施形態は、活性層５１がスライダ１０に近い位置にあることを前提としたが、光源部９Ａとスライダ１０の間に光源部９Ａを保持する保持手段を設けて、スライダ１０から活性層５１までの距離を比較的長くしてやってもよい。
【０１０８】
かかる保持手段を設けることで、光源部９Ａから平面導波路までの距離を比較的長くすることができるので、１次元集光光学素子９Ｂをより大きくすることができ、１次元集光光学素子９Ｂの作製をさらに容易とすることができる。
【０１０９】
図１７は、光源部９Ａを保持する保持手段としてユニット基板６０を設けた模式図である。ユニット基板６０は放熱性の高い金属や導電性セラミックで作製することが望ましい。光源部９Ａとユニット基板６０とは半田付けによって接合されている。ユニット基板６０とスライダ１０とは放熱性の接着剤や溶着等で接合することが望ましい。ユニット基板６０の一面には、光源部９Ａと不図示の電力供給部とを配線する上で使用されるボンディングパッドを設けてもよい。
【０１１０】
また、１次元集光光学素子９Ｂは、直方体の一部を削る形で反射面１３を形成した形状であってもよい。図１８は、直方体に円筒面状の反射面１３が形成された１次元集光光学素子９Ｂの概略図である。図１８Ａは、直方体に円筒面状の反射面１３が形成された１次元集光光学素子９Ｂの斜視図である。このように、直方体の一部に反射面１３を形成することで、取り扱いがさらに容易になり、組付調整の簡易化を図ることができる。図１８Ｂは、１次元集光光学素子９Ｂとユニット基板６０との接着方法を示す模式図である。光出射面に相当するユニット基板６０の一面に１次元集光光学素子９Ｂを突き当てて固定する。
【０１１１】
以上のように、本実施形態によれば、筒状曲面の一部からなる凹面を有し、該凹面が表面反射面であるので入射面や出射面が無く、集光機能が１次元であるので集光された光は線状であり、光を結合する平面導波路の入射端面上での光の厳密位置調整が１次元方向のみで済むことから、光量損失が少なく、位置調整が簡易な偏向機能を有する光学素子を提供できる。また、棒状の直方体の一部の稜線に筒状曲面の一部からなる凹面の反射面を形成するので、非常に小さなミラーであっても容易に作製できる光学素子を提供できる。
【０１１２】
また、他の実施形態によれば、凹面は円筒状曲面の一部からなることから、平面導波路に対して集光方向に少ない収差で光を結合させることができるので、結合効率を向上させることができる。
【０１１３】
また、他の実施形態によれば、凹面は楕円状筒状曲面の一部からなることから、平面導波路に対して集光方向に無収差で光を結合させることができるので、結合効率を著しく向上させることができる。
【０１１４】
また、他の実施形態によれば、凹面に反射膜が形成されるので、光源部からの光を効率よく利用して平面導波路に結合させることができる。
【０１１５】
また、他の実施形態によれば、上記の光学素子の製造方法であって、凹面の反転形状を有する金型により凹面を転写形成する工程を含む製造方法で光学素子を製造するので、同一の凹面を備える光学素子を安価に大量に製造することができる。
【０１１６】
また、他の実施形態によれば、上記の光学素子の製造方法であって、板状の基板に直接加工により溝状の凹面を形成する工程を含む製造方法で光学素子を製造するので、高い作製精度で曲面を作製できることから、平面導波路に対する光の結合効率を著しく向上させることができる。
【０１１７】
また、他の実施形態によれば、直接加工は、ダイシングによる加工、またはエッチングによる加工であることから、ダイシングによる場合には、ダイシングブレードの形状により所望の面形状を得ることができ、また曲面を溝として連続的に多く製造することができ、またどのような材質を有する材料を用いても光学素子を製造することができる。エッチングの場合には、半導体集積回路製造プロセスで用いられていることから再現性よく低コストに製造することができる。また、複数まとめて大量に製造できる。さらに、マスクプロセスを用いるため、切断位置や調整位置等の目印に用いるマーク等も同時に加工できる。
【０１１８】
また、他の実施形態によれば、上記の光学素子の製造方法では、筒状曲面の軸方向に沿った方向から見た場合の光学素子と相似形の母材を当該軸方向に線引き加工する工程を含むので、筒状の母材を線引き加工に用い、内周面から曲面（反射面）を得る場合と異なり、延伸後の部材を延伸方向に沿ってカットする手間を省くことができる分、光学素子の製造コストを低廉化することができる。
【０１１９】
また、他の実施形態によれば、上記の製造方法で光学素子を製造することから、大量に再現性よく、かつ材質を選ばずに、さらに低コストで高い作製精度で光学素子を作製できる。
【０１２０】
また、他の実施形態によれば、光源と、光源からの出射光を磁気記録媒体上に照射する導波路と、光源と導波路とを搭載したスライダと、を有する光アシスト磁気記録ヘッドであって、上記の光学素子を用いて光源からの出射光を反射させて導波路に結合させることで、位置調整が簡易となり、光量損失を少なくできるので、低消費電力で組立容易な光アシスト磁気記録ヘッドを提供することができる。
【０１２１】
また、他の実施形態によれば、光源とスライダとの間に光源を保持する保持手段を有するので、光源から平面導波路までの距離を比較的長くすることができるので、光学素子全体の大きさをより大きくすることができ、光学素子の作製をさらに容易とすることができる。
【０１２２】
また、他の実施形態によれば、前記保持手段は更に前記光学素子を保持することから光源と光学素子の位置精度を確保することができる。
【０１２３】
また、他の実施形態によれば、上記の光アシスト磁気記録ヘッドを搭載した磁気記録装置とすることで、低消費電力で製造容易な磁気記録装置を提供することができる。
【０１２４】
なお、明細書、請求の範囲、図面および要約を含む２０１０年７月３０日に出願された日本特許出願Ｎｏ．２０１０−１７１４４９号、及び２０１０年１１月２９日に出願された日本特許出願Ｎｏ．２０１０−２６４７０４号の全ての開示は、そのまま本出願の一部に組み込まれる。
【産業上の利用可能性】
【０１２５】
以上のように、本発明は、光源からの光を平面導波路に結合させる光学素子、該光学素子の製造方法、該光学素子を用いた光アシスト磁気記録ヘッド、及び磁気記録装置に適している。
【符号の説明】
【０１２６】
２  ディスク
３  光アシスト磁気記録ヘッド
４  サスペンション
５  支軸
６  アクチュエータ
７  磁気記録装置
８Ａ  光アシスト部
８ａ，８ｂ  平面導波路
８Ｂ  磁気記録部
８Ｃ  磁気再生部
８Ｈ  高屈折率層
８Ｌ  低屈折率層
９Ａ  光源部
９Ｂ  １次元集光光学素子
１０  スライダ
１３  反射面
１７  略楕円面
２０  コア
２１  楕円曲面
２２  成形品
２３  曲面
３１  ガラス基板
３２  フォトレジスト層
３３  レジスト基板
３４  グレースケールマスク
【図１】
2012014594.tif 000003
【図２】
2012014594.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
2012014594.tif 000009
【図８】
2012014594.tif 000010
【図９】
2012014594.tif 000011
【図１０Ａ】
2012014594.tif 000012
【図１０Ｂ】
2012014594.tif 000013
【図１０Ｃ】
2012014594.tif 000014
【図１０Ｄ】
2012014594.tif 000015
【図１１Ａ】
2012014594.tif 000016
【図１１Ｂ】
2012014594.tif 000017
【図１１Ｃ】
2012014594.tif 000018
【図１１Ｄ】
2012014594.tif 000019
【図１１Ｅ】
2012014594.tif 000020
【図１１Ｆ】
2012014594.tif 000021
【図１２Ａ】
2012014594.tif 000022
【図１２Ｂ】
2012014594.tif 000023
【図１２Ｃ】
2012014594.tif 000024
【図１２Ｄ】
2012014594.tif 000025
【図１３Ａ】
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【図１３Ｂ】
2012014594.tif 000027
【図１３Ｃ】
2012014594.tif 000028
【図１３Ｄ】
2012014594.tif 000029
【図１３Ｅ】
2012014594.tif 000030
【図１３Ｆ】
2012014594.tif 000031
【図１３Ｇ】
2012014594.tif 000032
【図１３Ｈ】
2012014594.tif 000033
【図１３Ｉ】
2012014594.tif 000034
【図１３Ｊ】
2012014594.tif 000035
【図１４Ａ】
2012014594.tif 000036
【図１４Ｂ】
2012014594.tif 000037
【図１４Ｃ】
2012014594.tif 000038
【図１４Ｄ】
2012014594.tif 000039
【図１５Ａ】
2012014594.tif 000040
【図１５Ｂ】
2012014594.tif 000041
【図１５Ｃ】
2012014594.tif 000042
【図１６】
2012014594.tif 000043
【図１７】
2012014594.tif 000044
【図１８Ａ】
2012014594.tif 000045
【図１８Ｂ】
2012014594.tif 000046
【図１９】
2012014594.tif 000047
【手続補正書】
【提出日】平成24年10月22日(2012.10.22)
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００１】
本発明は光源からの光を平面導波路に結合させる光学素子を製造する製造方法、該光学素子を用いた光アシスト磁気記録ヘッド、及び磁気記録装置に関するものである。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１７】
本発明はこのような状況に鑑みてなされたものであって、光量損失が少なく製造が容易な光学素子を大量に再現性よく材質を選ばずに製造する製造方法、かかる光学素子を用いた低消費電力で組立容易な光アシスト磁気記録ヘッド、及びかかる光アシスト磁気記録ヘッドを用いた低消費電力で製造容易な磁気記録装置を提供することを目的とする。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１９】
請求項１記載の発明は、
光源と、該光源からの出射光を磁気記録媒体上に照射する導波路と、前記光源からの出射光を反射させて前記導波路に結合させる光学素子と、前記光源、前記導波路及び前記光学素子を搭載したスライダと、を有する光アシスト磁気記録ヘッドであって、
前記光源と前記光学素子とは、前記スライダにおける前記磁気記録媒体とは反対側の面に搭載されており、
前記光学素子は、
筒状曲面の一部からなる凹状の反射面を有するとともに、当該反射面が前記光源及び前記導波路にそれぞれ対向するように配設されており、
前記光源からの出射光は、
前記反射面で表面反射されることにより、前記導波路の厚み方向のみに集光されて、前記導波路に結合されることを特徴とする。
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２０】
請求項２記載の発明は、請求項１記載の光アシスト磁気記録ヘッドにおいて、
前記反射面は円筒状曲面の一部からなることを特徴とする。
【手続補正６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２１】
請求項３記載の発明は、請求項１に記載の光アシスト磁気記録ヘッドにおいて、
前記反射面は略楕円筒状曲面の一部からなることを特徴とする。
【手続補正７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２２】
請求項４記載の発明は、請求項１から３の何れか一項に記載の光アシスト磁気記録ヘッドにおいて、
前記反射面に反射膜が形成されたことを特徴とする。
【手続補正８】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２３】
請求項５記載の発明は、請求項１から４の何れか一項に光アシスト磁気記録ヘッドにおいて、
前記光源と前記スライダとの間に前記光源を保持する保持手段を有することを特徴とする。
【手続補正９】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２４】
請求項６記載の発明は、請求項５に記載の光アシスト磁気記録ヘッドにおいて、
前記保持手段は更に前記光学素子を保持することを特徴とする。
【手続補正１０】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２５】
請求項７記載の発明は、磁気記録装置であって、
請求項１から６の何れか一項に記載の光アシスト磁気記録ヘッドを搭載したことを特徴とする。
【手続補正１１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２６】
請求項８記載の発明は、請求項１から６の何れか一項に記載の光アシスト磁気記録ヘッドにおける前記光学素子の製造方法であって、
前記反射面の反転形状を有する金型により前記反射面が転写形成されることを特徴とする。
【手続補正１２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２７】
請求項９記載の発明は、請求項１から６の何れか一項に記載の光アシスト磁気記録ヘッドにおける前記光学素子の製造方法であって、
板状の基板を基に作製され、前記反射面は前記基板に直接加工により形成されることを特徴とする。
【手続補正１３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２８】
請求項１０記載の発明は、請求項９に記載の製造方法において、
前記直接加工は、ダイシングによる加工、またはエッチングによる加工であることを特徴とする。
【手続補正１４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２９】
請求項１１記載の発明は、請求項１から６の何れか一項に記載の光アシスト磁気記録ヘッドにおける前記光学素子の製造方法であって、
前記筒状曲面の軸方向に沿った方向から見た場合の前記光学素子と相似形の母材を前記軸方向に線引き加工する工程を含むことを特徴とする。
【手続補正１５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３０
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正１６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３１
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正１７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３２】
光量損失が少なく製造が容易な光学素子を大量に再現性よく材質を選ばずに製造する製造方法、かかる光学素子を用いた低消費電力で組立容易な光アシスト磁気記録ヘッド、及びかかる光アシスト磁気記録ヘッドを用いた低消費電力で製造容易な磁気記録装置を提供できる。
【手続補正１８】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０１２５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０１２５】
以上のように、本発明は、光源からの光を平面導波路に結合させる光学素子の製造方法、該光学素子を用いた光アシスト磁気記録ヘッド、及び磁気記録装置に適している。
【手続補正１９】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光源と、該光源からの出射光を磁気記録媒体上に照射する導波路と、前記光源からの出射光を反射させて前記導波路に結合させる光学素子と、前記光源、前記導波路及び前記光学素子を搭載したスライダと、を有する光アシスト磁気記録ヘッドであって、
前記光源と前記光学素子とは、前記スライダにおける前記磁気記録媒体とは反対側の面に搭載されており、
前記光学素子は、
筒状曲面の一部からなる凹状の反射面を有するとともに、当該反射面が前記光源及び前記導波路にそれぞれ対向するように配設されており、
前記光源からの出射光は、
前記反射面で表面反射されることにより、前記導波路の厚み方向のみに集光されて、前記導波路に結合されることを特徴とする光アシスト磁気記録ヘッド。
【請求項２】
前記反射面は円筒状曲面の一部からなることを特徴とする請求項１に記載の光アシスト磁気記録ヘッド。
【請求項３】
前記反射面は略楕円筒状曲面の一部からなることを特徴とする請求項１に記載の光アシスト磁気記録ヘッド。
【請求項４】
前記反射面に反射膜が形成されたことを特徴とする請求項１から３の何れか一項に記載の光アシスト磁気記録ヘッド。
【請求項５】
前記光源と前記スライダとの間に前記光源を保持する保持手段を有することを特徴とする請求項１から４の何れか一項に記載の光アシスト磁気記録ヘッド。
【請求項６】
前記保持手段は更に前記光学素子を保持することを特徴とする請求項５に記載の光アシスト磁気記録ヘッド。
【請求項７】
請求項１から６の何れか一項に記載の光アシスト磁気記録ヘッドを搭載したことを特徴とする磁気記録装置。
【請求項８】
請求項１から６の何れか一項に記載の光アシスト磁気記録ヘッドにおける前記光学素子の製造方法であって、
前記反射面の反転形状を有する金型により前記反射面が転写形成されることを特徴とする製造方法。
【請求項９】
請求項１から６の何れか一項に記載の光アシスト磁気記録ヘッドにおける前記光学素子の製造方法であって、
板状の基板を基に作製され、前記反射面は前記基板に直接加工により形成されることを特徴とする製造方法。
【請求項１０】
前記直接加工は、ダイシングによる加工、またはエッチングによる加工であることを特徴とする請求項９に記載の製造方法。
【請求項１１】
請求項１から６の何れか一項に記載の光アシスト磁気記録ヘッドにおける前記光学素子の製造方法であって、
前記筒状曲面の軸方向に沿った方向から見た場合の前記光学素子と相似形の母材を前記軸方向に線引き加工する工程を含むことを特徴とする製造方法。
【国際調査報告】
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